第 4 节 磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力 1．运动电荷在磁场中受到的磁场力叫洛伦兹力， 其大小与运动电荷的电荷量、运动速度、磁感 应强度有关，方向可用左手定则判断。2．洛伦兹力公式 F 洛＝qvB，其中 v 与 B 相互垂直，当 v 与 B 平行时，运动电荷所受洛伦兹力大小为零。3．带电粒子垂直于磁场方向进入匀强磁场中，做匀速圆周运动，运动半径 R＝，周期 T＝。一、洛伦兹力1．定义运动电荷在磁场中受到的磁场力，叫洛伦兹力。2．与安培力的关系静止的通电导线在磁场中受到的安培力，在数值上等于大量定向运动电荷受到的洛伦兹力的总和。即安培力是洛伦兹力的宏观表现，而洛伦兹力是安培力的微观本质。3．洛伦兹力的方向判断——左手定则(1)正电荷所受洛伦兹力的方向伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，四指指向为正电荷运动的方向，那么，拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向。(2)负电荷所受洛伦兹力的方向同样应用左手定则判断，只是四指指向负电荷运动的相反方向，拇指所指的方向即为负电荷所受洛伦兹力的方向。4．洛伦兹力的大小(1)洛伦兹力公式的推导如图 341 所示，有一段静止导线长为 L，横截面积为 S，单位体积内的自由电荷数为n，自由电荷所带电荷量为 q，自由电荷定向移动的速率为 v。设长度为 L 的导线中的自由电荷在 t 秒内全部通过截面 A，导线垂直于磁场放置。图 341则 I＝＝＝nSvqF 安＝BIL＝BnSvqL这段导线中自由电荷的总数 N＝nSL所以每个自由电荷受到的洛伦兹力 F 洛＝＝qvB。(2)当电荷垂直磁场方向射入时，F 洛＝qvB。(3)当电荷的速度方向和磁场方向平行时，F 洛＝0。二、带电粒子在磁场中的运动1．运动特点由于带电粒子在匀强磁场中所受洛伦兹力方向总是与速度方向垂直且大小不变，因此带电粒子将做匀速圆周运动，圆周运动的轨道平面与磁场方向垂直，其向心力来自洛伦兹力。2．半径公式带电粒子 q，以速度 v 垂直进入磁感应强度为 B 的匀强磁场中，做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力。qvB＝m，解得：R＝。3．周期公式由 T＝可得：T＝。可见粒子做圆周运动的周期与粒子运动速度 v 和半径 R 无关。1．自主思考——判一判(1)运动的电荷在磁场中受的力叫洛伦兹力，正电荷所受的洛伦兹力的方向与磁场方向相同，负电荷所受的洛伦兹力的方向与磁场方向相反。(×)(2)同一电荷，以相同大小的速度进入磁场，...
